機(jī)器人馬鞍形切割變坡口優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、本文在研究了離線編程技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對船用管管正交馬鞍形的切割進(jìn)行了研究。現(xiàn)階段，在船舶行業(yè)的馬鞍形切割加工中，人工切割加工仍然存在，但是切割加工的主要工作已經(jīng)轉(zhuǎn)交給了數(shù)控切割機(jī)。人工加工馬鞍形耗時(shí)耗力，對工人要求很高，如今只是在一些簡單、少量的切割加工中出現(xiàn)。采用數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行切割作業(yè)確實(shí)能夠快捷、方便地加工馬鞍形，但是沒有后期升級的空間，對企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與科技創(chuàng)新是不利的。
　　針對騎座式正交馬鞍形，本文采用KUK

2、A機(jī)器人切割系統(tǒng)進(jìn)行切割。前期準(zhǔn)備工作如下：制作安裝夾具、校槍、建立外部軸的同步、建立base坐標(biāo)系；在切割系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了電磁閥控制電路，控制切割火焰。本課題研究期間主要做了如下工作并得到了相關(guān)結(jié)論：
　?。?）建立正交馬鞍形模型與坡口角度模型，求解出馬鞍形的數(shù)學(xué)表達(dá)式，依據(jù)主管與支管對應(yīng)的圓心角的余弦值的乘積的正負(fù)，獲得不同的坡口角與實(shí)際切割角；
　?。?）利用VS平臺(tái)，采用VB語言編寫離線計(jì)算軟件；利用MATLAB軟件對

3、計(jì)算結(jié)果進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了馬鞍形切割點(diǎn)的準(zhǔn)確性，證明了離線計(jì)算軟件是可行的；
　?。?）綜合分析機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令的特點(diǎn)與適用情形，結(jié)合實(shí)際，選用circle指令與line指令交替的混合指令作為切割點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)指令，其它安全點(diǎn)語句選用PTP指令；
　?。?）本文選用機(jī)器人氧乙炔火焰切割，進(jìn)行正交馬鞍形的切割試驗(yàn)。在切割氧氣壓力為0.6MPa、切割乙炔壓力為0.05MPa、割嘴距離圓管表面6～7mm的條件下，針對外徑115mm、壁厚6m

4、m的主管圓管，應(yīng)用64個(gè)點(diǎn)的離線主管馬鞍形切割程序atlu1400，以0.48～0.54m/min的切割速度進(jìn)行切割，可以得到符合生產(chǎn)需求的主管馬鞍形；針對外徑90mm、壁厚5mm的支管圓管，應(yīng)用32個(gè)點(diǎn)的離線支管馬鞍形切割程序btlu14010，以0.48～0.6m/min的切割速度進(jìn)行切割，可以得到符合生產(chǎn)需求的支管馬鞍形。將切割好的主管與支管馬鞍形裝配，發(fā)現(xiàn)支管“騎坐”在主管上：支管切口與主管外表面自然接觸、主管切口與支管內(nèi)表面重